【正文】 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 第五章 廠用電電氣接線及設計 《發(fā)電廠電氣部分》課題組 電力工程學院電氣工程系 1 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 第一節(jié) 概 述 一、廠用電 發(fā)電廠在啟動、運轉、停役、檢修過程中，有大量以電動機拖動的機械設備，用以保證機組的主要設備（如鍋爐、汽輪機或水輪機、發(fā)電機等）和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運行。這些電動機以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明等用電設備都屬于廠用負荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 第五章 廠用電接線及設計 2 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 發(fā)電廠在生產(chǎn)電能的過程中，一方面向系統(tǒng)輸送電能，另一方面發(fā)電廠本身也在消耗電能。 廠用電的電量，大都由發(fā)電廠本身供給，且為重要負荷。其耗電量的高低與電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關。 在一定時間內(nèi)，廠用電耗電量占全部發(fā)電量的百分數(shù)，稱為 “廠用電率 ”。 kP = (SC / SN) 100% kP = (SC cosΦav / PN) 100% 其中： SC － 廠用計算負荷 SN －發(fā)電機額定視在功率 cosΦav － 平均功率因數(shù) PN － 發(fā)電機額定功率 第一節(jié) 概 述 3 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 廠用電率是發(fā)電廠主要運行經(jīng)濟指標。 凝汽式火電廠： 5％ ～ 8％ 熱電廠： 8％ ～ 10％ 水電廠： ％ ～ 1％ 降低廠用電率可以降低發(fā)電成本，同時也增大了對系統(tǒng)的供電量。 二、廠用電負荷分類 ① Ⅰ 類廠用負荷：不允許停電 通常設有兩套設備互為備用，分別接到兩個獨立電源的母線上，設有電源自動 投入裝置（自動切換）。 Ⅰ 類廠用電動機必須保證自啟動。 第一節(jié) 概 述 4 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ② Ⅱ 類廠用負荷：允許短時停電（幾秒至幾分鐘） 由兩個電源供電，并采用手動切換。 ③ Ⅲ 類廠用負荷：允許較長時間停電 一般由一個電源供電。 ④ 0Ⅰ 類負荷（不停電負荷）。這類負荷由一般的電源自動切換系統(tǒng)已無法滿足要 求，所以專門采用由不停電電源（ UPS）供電。 ⑤ 0Ⅱ 類負荷（直流保安負荷）。發(fā)電廠的繼電保護和自動裝置、信號設備、控制 ⑥ 設備以及汽輪機和給水泵的直流潤滑油泵、發(fā)電機的直流氫密封油泵等，是由直流 系統(tǒng)供電的直流負荷，稱為直流保安負荷，或稱為 0Ⅱ 類負荷。這類負荷要求由獨立 的、穩(wěn)定的、可靠的蓄電池組或整流裝置供電。 第一節(jié) 概 述 5 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ⑥ 0Ⅲ 類負荷（交流保安負荷）。在 200MW及以上機組的大容量電廠中，自動化程 度較高，要求在停機過程中及停機后的一段時間內(nèi)，仍必須保證供電，否則可能引 起主要設備損壞、自動控制失靈或危及人身安全等嚴重事故的廠用負荷，稱為交流 保安負荷，或稱為 0Ⅲ 類負荷。如盤車電動機、交流潤滑油泵、交流氫密封油泵、消 防水泵等。 第一節(jié) 概 述 6 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 一、對廠用電接線的要求 （ 1）供電可靠，運行靈活。廠用負荷的供電除了正常情況下有可靠的工作電源外，還應保證異常或事故情況下有可靠的備用電源，并可實現(xiàn)自動切換。另外，由于廠用電系統(tǒng)負荷種類復雜、供電回路多，電壓變化頻繁，波動大，運行方式的變化多樣，要求無論在正常、事故、檢修以及機組啟停情況下均能靈活地調整運行方式，可靠、不間斷地實現(xiàn)廠用負荷的供電。 (2) 各機組的廠用電系統(tǒng)應是獨立的。 (3) 全廠性公用負荷應分散接入不同機組的廠用母線或公用負荷母線。 第二節(jié) 廠用電接線的設計原則和接線形式 7 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) (4) 充分考慮發(fā)電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地 使切換操作簡便，啟動 (備用 )電源能在短時間內(nèi)投入。 (5) 供電電源應盡量與電力系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系。當機組無法取得正常的工作電源時，應盡量從電力系統(tǒng)取得備用電源，這樣可以保證其與電氣主接線形成一個整體，一旦機組故障時，以便從系統(tǒng)倒送廠用電。 (6) 充分考慮電廠分期建設和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變接線和更換設置。 第二節(jié) 廠用電接線的設計原則和接線形式 8 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) ① 廠用電接線應保證對廠用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉； ② 接線應能靈活地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求； ③ 廠用電源的對應供電性，本機、爐的廠用負荷由本機組供電，這樣，當廠用電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只影響一臺發(fā)電機組的運行，縮小故障范圍，接線也簡單； ④ 設計時還應適當注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術、新設備，使廠用電接線具有可行性和先進性； ⑤ 在設計廠用電系統(tǒng)接線時，還應對廠用電的電壓等級、中性點接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進行分析和論證。 二、廠用電接線的設計原則 第二節(jié) 廠用電接線的設計原則和接線形式 9 發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡等因素，相互配合，經(jīng)過技術經(jīng)濟綜合比較后確定的。 為了簡化廠用電接線，且使運行維護方便，廠用電電壓等級不宜過多。在發(fā)電廠中，低壓廠用電壓常采用 380V，高壓廠用電壓有 3kV、 6